1 ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Введение
Человеческое общество не может существовать без постоянногопроизводства продукции самого разного назначения. В свою очередь производствонельзя представить без применения машин. Их изготовление — особая областьчеловеческой деятельности, основанная на использовании закономерной технологиимашиностроения.
Главным средством интенсификации производства любогоназначения является парк машин, которым располагает производство. Прогресс вразвитии общества предопределен техническим уровнем применяемых машин, ихсоздания, то есть конструирование и изготовление составляет основу машиностроения.
Общепризнанно, что именно машиностроение являетсяглавной отраслью народного хозяйства, которая определяет возможность развитияотраслей.
Применение автоматизации резко увеличиваетпроизводительность труда, повышает качество продукции, делает труд безопасным ипривлекательным.
Машиностроение обеспечивает изготовление новых исовершенствование старых машин. Развитие отечественного машиностроения, а неимпорт машин является единственно правильным направлением в прогрессивномразвитии промышленности. Отличительной особенностью современного машиностроенияявляется существенное улучшение эксплуатационных характеристик машин:увеличивается скорость, ускорение, температура, уменьшается масса, объемвыработки, время срабатывания механизмов.
Конструирование и изготовление машин представляетсобой два этапа единого процесса. Эти этапы неразрывно связаны между собой. Уженельзя представить конструирование без учета технологических конструкций. Технологическаяконструкция позволяет экономить затраты труда, повысить точность, оборудование,оснастку, инструменты, экономить энергию.
На этапе изготовления машин особое внимание обращаютна их качество и его важнейший показатель- точность.
В истекшем столетии точность деталей машин возросла почтив 2000 раз.
Такого увеличения не наблюдалось ни по одномупоказателю служебных характеристик. Создание машин заданного качества впроизводственных условиях опирается на научные основы технологиимашиностроения.
Технологический процесс всегда многовариантен. Решаяанализ первичных погрешностей, учитывая их воздействие и комбинирование, можновыбрать оптимальный вариант, отвечающий основному назначению технологиимашиностроения как науки. Она позволяет решать проблемы изготовления машин всоответствии с заданной программой выпуска, обеспечивая установленныепоказатели качества при оптимальных затратах живого и овеществленного труда.Проблемы производства тесно связаны с его экономикой. Использование ЭВМ приразработке технологических процессов знаменует новый этап развития технологиимашиностроения как науки.
Оптимальные решения формируются за короткое время ипри сравнительно малых затратах средств. Конкретный технологический процесс изготовлениядетали и сборки изделия может быть представлен на уровне, как технологическогомаршрута, так и технологической операции. При этом оформляют соответствующуюдокументацию с графическим подтверждением принятых решений. Несмотря наочевидную прогрессивность использования ЭВМ, нельзя считать, что разработкатехнологического процесса связана с их применением. Разработчик должен владетьразличными методами решений технологических задач, как с применением ЭВМ, так ибез нее.
Основы технологии машиностроения традиционно включаютнесколько важнейших этапов разработки технологических процессов. В любом типепроизводства оказывается необходимым анализ исходных данных и технологическийконтроль конструкторской документации. Экономические проблемы современного производстваодной из основных задач считают выбор заготовок и разработка маршрутноготехнологического процесса.
Выполнение этих этапов убедительно указывает нацентральное место технологии машиностроения в машиностроительном производстве.С использованием ЭВМ и положений теории принятия решений становятся возможнымирешать проблему автоматизации разработки технологического процесса. Такаяработа требует основных знаний, которые составляют одну из важнейших этаповоснов технологии машиностроения.
Целая серия научных положений технологиимашиностроения охватывает и заключительную стадию — сборку. Тем не менее, этастадия имеет и свои отличительные особенности. Свойство собираемых деталей, иххарактеристики, допуски размеров, формы и расположения поверхностей по определеннымзаконам взаимодействия в собранной машине определяют ее качество. Основытехнологии машиностроения включают разработку технологического процесса сборкии их автоматизацию. Главным методом является установление связей двух стадий изготовлениядеталей и их сборка
Технология машиностроения как наука прошла сложный иславный путь развития. Труды русских ученых И.А. Тиме и А.П. Гавриленко заложилифундамент технологической учебной дисциплины, которая успешно развивалась внаучных исследованиях А.П. Соколовского, В.М. Кована, В.С. Корсакова, С.П.Митрофанова и многих других ученых. Начиная с 20-х годов учебная дисциплина«Технология машиностроения» развивалась по многим направлениям. Во главекаждого направления стояли видные ученые, работники промышленных предприятий инаучно-исследовательских учреждений. Процесс бурного развития технологиимашиностроения продолжается.
1.1 Определение типа производства
Тип производства — комплексная характеристикаорганизационно-технологического уровня производства, представляющая собойсовокупность номенклатуры продукции, объёма производства, повторяемостипродукции, выпуска однотипной продукции, характера загрузки рабочих мест, типаиспользуемого оборудования, квалификации рабочих, себестоимости продукции.
Тип производства предопределяет структуру предприятийи цехов, характер загрузки рабочих мест и движение предметов труда в процессепроизводства. Каждый тип производства имеет свои особенности организациипроизводства и труда, применяемого оборудования и технологических процессов,состава и квалификация кадров, а также материально-технического обеспечения.Применительно к конкретному типу производства строится система планирования иучёта.
Различают следующие типы производства:
1. Массовое
2. Серийное. Оно в свою очередь делится на:
· Крупносерийное
· Среднесерийное
· Мелкосерийное
3. Единичное.
Тип производства согласно ГОСТ 1108-74 характеризуетсякоэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом. Тип производстваопределяется по формуле:
КЗ.О.=Q/Р,
где Q — число операций
Р — Число рабочих мест на которых выполняются данныеоперации.
Тип производства характеризуется следующими значениямикоэффициента закрепления операций:
Тип производства: КЗ.О.
Массовое 1
Крупносерийное свыше1 до 10
Среднесерийное свыше10 до 20
Мелкосерийный свыше20 до 40
Единичное 40
Для предварительного определения типа производстваиспользуем годовой объем выпуска и массу детали (таблица 3.1).
Таблица 11
Масса детали
кг Тип производства единичное мелкосерийное среднесерийное крупносерийное массовое
1.0-2.5
2.5-5.0
5.0-10.0
>10 10-2000
10-1000
10-500
10-300
10-200
1500-100тыс.
1000-50 тыс.
500-35 тыс.
300-25 тыс.
200-10 тыс.
70-200 тыс.
50-100 тыс.
35-75 тыс.
25-50 тыс.
10-25 тыс.
200 тыс.
100 тыс.
75 тыс.
50 тыс.
25 тыс.
Определим тип производства (предварительно):
Для расчета массыдетали необходимо знать ее общий объем и плотность материала, из которогоизготовлена деталь.
Плотность материала:Сталь 40Х
P=7, 814г/см3
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Таким образом: массадетали «Ролик» равна 31,3 кг.
По данной таблице определяемтип производства при массе 31,3 кг.
И годовой программевыпуска 30000 шт. По этой таблице следует, что тип производства крупносерийный.
В крупносерийномпроизводстве оборудование располагают по изготовляемым предметам и в рядеслучаев в соответствии с выполняемым технологическим процессом. Обработкузаготовок выполняют на предварительно настроенных станках, в пределахтехнологических возможностей которых допустима переналадка для выполнения иныхопераций. Применяют специальные, специализированные и универсальные средстватехнологического оснащения (оборудование, инструмент и т.д.). Размерпроизводственной партии в крупносерийном производстве обычно составляетнесколько сотен деталей.
Руководствуясьтаблицей 3.1 (И.С. Добрыднев – «Курсовое проектирование по предмету «Технологиямашиностроения»).
Определяем количество деталей в партии.
/>, где
N- годовой выпуск деталей в штуках.
t- необходимый запас заготовок на складе в днях.
t =2…3 для крупных деталей.
t =5 для средних деталей.
t =10…30 для мелких деталей.
Деталь средняя, поэтому t=5.
Фд- число рабочих мест в году, с учетом выходных ипраздников принимаем
Фд=250 дней
/>
1.2 Выбор метода получения заготовки
Правильно выбратьзаготовку — это значит определить рациональный метод ее получения. Всего вмашиностроение используется пять методов изготовления заготовки:
1. Отделение от сортового проката.
2. Обработка давлением.
3. Литье.
4. Порошковая металлургия
5. Комбинированный метод.
Существуют также способы получения штампованныхзаготовок:
-штамповка на молотах. Различают штамповку напаровоздушном молоте, на фрикционном молоте и на бесшаботном молоте;
-штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах;
-штамповка на винтовых прессах;
-штамповка на гидравлических штамповочных прессах;
-штамповка на горизонтально-ковочных машинах;
-штамповка на ковочных вальцах;
-штамповка на ротационно-ковочных машинах.
Для заданной детали и типа производства выбираемрациональный способ получения заготовки: штамповка на горизонтально-ковочныхмашинах.
Горизонтально-ковочная машина (ГКМ) предназначена дляштамповки поковок типа стержней с утолщениями на концах, втулок, колец и тому подобное.
Преимущество штамповки на ГКМ перед штамповкой намолотах и прессах — более высокая производительность, возможность штамповки беззаусенца, получение поковок типа колец без отхода металла на образованиеотверстия при пробивке и обеспечение хорошей волокнистой макроструктуры. Дляштамповки используют сортовой прокат круглого сечения и трубы. Штамповку выполняютиз штучных заготовок или из прутка. В последнем случае каждую поковку отделяютот прутка в штампе.
1 – штампуемый пруток,
2 – матрица,
3 – станина,
4 – упор,
5 – пуансон,
6 – подвижная матрица,
7 – подвижная щека.
/>
Определим массузаготовки «Ролик»:
m=Vз общ*r,
где Vз общ=(V1+V2)-V3,
где V1=p*305,92/4*101,7=7470498,1мм3
V2=p*301,52/4*10,1=718807,4мм3
V3=p*219,12/4*105,1=3960564,8мм3
Vз общ=7470498,1+718807,4-3960564,8=4228740,7см3
mз =49,597*0,3=22,703кг
Зная массу детали имассу заготовки, определяем коэффициент использования материала:
Ким=mд/mз=31,1/22,703=0,73
1.3 Технологический процесс изготовления детали
Разработка технологического процесса состоит изкомплекса взаимосвязанных работ, предусмотренных единой системой техническойподготовки производства (ЕСТПП) и должна выполняться в полном соответствии стребованиями, при этом руководствуемся следующими принципами:
1. В первую очередь отбрасываются те поверхности, которыеявляются базовыми при дальнейшей обработке.
2. После этого выбрасываются поверхности с наибольшим припуском.
3. Поверхности, обработка которых связана с точностью идопусками относительно расположения поверхностей (соосность,перпендикулярность, параллельность и др.) обрабатывают при одной установке.
4. Совмещение черновой и чистовой обработки в однойоперации и на одном станке не желательно.
5. При выборе установочных баз следует стремиться ксоблюдению двух основных условий:
· Совмещение технологических баз сконструкторскими и измерительными.
· Постоянство баз, то есть выбортакой базы, ориентируясь на которую можно провести всю или почти всю обработку.Номер Наименование операции
005
010
015
020
025
030
035
040
045
050
055
060
065
070
075
080
Заготовительная
Транспортная
Автоматно-токарная
Точить торец выдерживая размер ø300Н11.
Точить внешний диаметр 300Н11 и внутренний диаметр 215N7, выдерживая размер 120.
точить канавку диметр 257Н9
точить фаску 2×45º.
Точить фаску выдерживая размер ø270h9 под углом 10º.
Отрезать заготовку выдерживая размер 120,5.
Автоматно-токарная
Точить торец выдерживая размер 120см.
точить канавку диметр 257Н9
точить фаску 2×45º.
Точить фаску выдерживая размер ø270h9 под углом 10º.
Вертикально-сверлильная
Сверлить 4 отверстия диаметром 10
Зенкеровать 4 фаски 1,6×45º.
Резьбонакатная
Вертикально-сверлильная
Сверлить 4 отверстия диаметром 10
Зенкеровать 4 фаски 1,6×45º.
Резьбонакатная
Транспортная
Термическая
Транспортная
Шлифовальная
Моечная
Контрольная
1. Труба 310-h12 ГОСТ 8560-78 сталь 40 Х ГОСТ 1050-88
2. h14, ±IT12/2
3. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностейпо ГОСТ 25069-81
4. Клеймить К на бирке.
Масса одного погонного метра круга ø310-М/>:
M=0.245кг/м
Мз=0,245*0,05=0,01225кг.
1.4 Выбор оборудования, приспособления, режущегоинструмента, мерительных приспособлений и инструмента
Выбор станочного оборудования является одной изважнейших задач при разработке технологического процесса механической обработкизаготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовлениядетали, экономное использование площадей, механизации и автоматизации ручноготруда, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.
При заданном объема выпуска изделий необходимопринимать ту модель станка, которая обеспечивает наименьшие материальныетрудовые затраты, а так же себестоимость обработки заготовки.
Техническая характеристика токарного станка Starchip460
Управление SIEMENS8020
Макс.диаметр токарной обработки над станиной 460
Макс. длина детали 650
Стандартный диаметр токарной обр. над суппортом 230
Число оборотов шпинделя 35-3500
Мощность главного двигателя 1,7
Торец шпинделя ISO A2-6
Диаметр шпинделя 56
Конус шпинделя МК6
Диаметр гидр.патрона 203,2
Мощность осевых двигателей X/Z 1,4
Ускоренный ход X/Z 12\16
Точность позиционирования X/Z 0,012\0,015
Диаметр гидравлического токарного патрона 203,2
Число инструментов 12
Хвостовик 20х20х125
Смена инструмента 0,6
Ход пиноли 90
Диаметр пиноли 85
Конус пиноли МК3
Требуемая площадь 2935-1520
Вес станка 3800
Сверлильный станок, модель НС-12А
Наибольший диаметр сверления в мм 12
Рабочие размеры стола в мм 250×300
Наибольший ход шпинделя в мм 100
Вылет шпинделя в мм 175
Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя
до стола в мм 20-420
Конус шпинделя Морзе№2
(укорочен-
ный)
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 450-4500
Подача шпинделя ручная
Число скоростей шпинделя 5
Мощность главного электродвигателя в кВт 0,5/0,6
Габариты станка (длинна × ширина × высота)в мм 360×670×700
Вес станка в кг 100
Круглошлифовальный станок 3А164
Наибольшие размеры устанавливаемых изделий в мм:
Диаметр 400
Длина 2000
Наименьший и наибольший диаметр шлифования в мм 40-400
Наибольшая длинна шлифования в мм 1800
Наибольшее продольное перемещения стола в мм 1800
Наибольший угол поворота стола в градусах 2,4
Конус отверстия шпинделя передней и задней бабок Морзе№6
Ход пиноли задней бабки в мм 65
Наименьший и наибольший диаметр шлифовального
круга в мм 500-750
Диаметр отверстия шлифовального круга в мм 305
Ширина шлифовального круга 75
Наибольшая окружная скорость шлифовального круга вм/сек 35
Пределы чисел оборотов изделия в минуту 30-180
Пределы подач стола в м/мин 0,1-5
Пределы поперечных подач шлифовальной бабки на
один ход стола в мм 0,01-0,03
Мощность главного электродвигателя в кВт 14
Габариты станка (длинна × ширина × высота)в мм 6090×2550×1585
Вес станка в кг 10000
Выбор приспособления
При разработке технологического процесса механическойобработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособление.
Приспособление – вспомогательное устройство,используемое для механической обработки, сборки и контроля заготовок.
Станочные приспособления применяют для установки изакрепления на станках обрабатываемых заготовок. В зависимости от видамеханической обработки, приспособления используются для сверлильных, фрезерных,расточных, токарных, шлифовальных станков.
Приспособления на станках обеспечивают:
‑ повышение производительности труда приустранении разметки и сокращении времени на установку и закрепление заготовок;
‑ повышение точности обработки благодаряустранению выверки при установке и связанных с ней погрешностей;
‑ облегчение условий труда станочников;
‑ расширение технологических возможностейоборудования;
‑ повышение безопасности труда.
Для установки и закрепления детали “Ролик” привыполнении токарных работ выбираем трёхкулачковый патрон ГОСТ 24351 – 80.Трёхкулачковый патрон обеспечивает наилучшую ориентацию при зажиме детали вдольего оси и наименьшее влияние относительной погрешности перемещения отдельных кулачковна точность зажима.
Выбор режущего инструмента
При разработке технологического процесса механическойобработки заготовки выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров определяютсяметодами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностьюобработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.
При выборе режущего инструмента необходимо выбиратьстандартный инструмент, но иногда целесообразно выбирать специальный, комбинированныйинструмент позволяющий обрабатывать несколько поверхностей.
Для обработки стали рекомендуется применятьинструмент, режущая часть которого изготовлена из титано–вольфрамовых твёрдыхсплавов, быстрорежущих инструментальных сталей и другие. Для обработки чугуна,цветных металлов и неметаллических материалов используют инструмент из вольфрамовыхтвёрдых сплавов.
Если технологические особенности детали неограничивают применение высоких скоростей резания, то следует применятьвысокопроизводительные конструкции режущего инструмента.
Для обработки детали “Ролик” принимаем следующиеинструменты:
Резец проходной упорный отогнутый с углом в плане 90°ГОСТ 18870–73
Резец канавочный ГОСТ 18884-73
Резец отрезной ГОСТ 18884-73
зенкер ГОСТ 12489 – 71 D8,2,D8;D2,11
Сверло из быстрорежущей стали с цилиндрическимхвостовиком по ГОСТ 18885-73
Резец резьбовой ГОСТ 18885-73
Выбор измерительного инструмента
В процессе изготовления деталей производят измерение иконтроль деталей с целью определения их соответствия указанным на чертежетребованиям. В серийном производстве наиболее часто применяют бесшкальные инструменты,которые не дают числового значения измеряемой величины и предназначены толькодля контроля отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей ичастей детали.
При проектировании технологического процессамеханической обработки заготовки для межоперационного и окончательного контроляобрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительныйинструмент, учитывая тип производства, но иногда целесообразно применятьспециальный контрольно – измерительный инструмент или контрольно – измерительноеприспособление.
Метод контроля должен способствовать повышениюпроизводительности труда контролёра и станочника, создавать условия дляулучшения качества выпускаемой продукции и снижения себестоимости.
Точность измерений – качество измерений, отражающееблизость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Разнообразиеразмеров деталей изготавливаемых машин обусловливает применение различныхсредств и методов, с помощью которых производят измерения различных действительныхразмеров.
Под средством измерения понимают техническое средство,используемое при измерении и имеющее нормированные метрологические свойства. Похарактеру использования в производственном процессе все средства измерениямогут быть разбиты на три основные группы: меры, измерительные приборы иинструменты и калибры.
Мерами называют тела или устройства, воспроизводящие либоединицу измерения, либо её кратное или дробное значение.
Измерительными приборами и инструментами называютустройства, с помощью которых измеряются размеры различных деталей. Поназначению все измерительные приборы и инструменты могут быть разделены на двегруппы: универсальные и специальные. Универсальные измерительные приборыпредназначены для измерения самых разнообразных деталей, специальные – толькодля измерения определённых деталей или их отдельных параметров.
В производстве не всегда нужно знать величинудействительного размера. Иногда достаточно лишь убедиться в том, чтодействительный размер детали находится в пределах установленного допуска, тоесть между наибольшим и наименьшим предельными размерами. В этом случае действительныйразмер детали сравнивают с предельно допустимым с помощью специальныхконтрольных инструментов – калибров.
Калибрами называют бесшкальные контрольныеинструменты, которые предназначены для сравнения размеров, формы и взаимногорасположения поверхностей детали с предписанными. Различают два типа калибров:нормальные и предельные.
Преимуществом калибров является экономичность ивысокая производительность измерений при массовом и серийном производстве.Основные требования к калибрам – высокая точность изготовления, большаяжёсткость при малой массе, износоустойчивость, коррозионная стойкость, стабильностьрабочих размеров, удобство в работе.
Калибры для контроля гладких цилиндрическихповерхностей разделены на две группы: пробки и скобы.
Пробки – калибры для контроля отверстий, имеютразнообразные конструктивные формы.
Скобы – калибры для контроля валов также имеютразнообразные конструктивные формы.
Контроль внутренней резьбы осуществляют резьбовымикалибрами-пробками. По конструкции калибры-пробки изготавливают двусторонними спроходным и непроходным размерами или односторонними.
2. РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет припусков аналитически на две поверхностиø215N7, 120h12
Припуском называется слой металла, который нужно снятьс обрабатываемой поверхности детали, для получения окончательного размеранеобходимого количества обрабатываемой поверхности.
Общий припуск- это слой материала снимаемый в течениивсего процесса обработки данной поверхности, то есть от размера заготовки доразмера готовой детали.
Операционный припуск- это слой металла снимаемый впроцессе одной операции при обработки данной поверхности.
Расчет операционного припуска 120h12
Величину отклонения для проката определяют:Последовательность обработки Элементы припуска
Zmin
в
(мкм) Расчёт-ный размер в (мм) Допуск δ в (мм) Предельный размер в (мм)
Припуски
в (мкм) /> Д max Д min Zmax Zmin /> Rz Ta ρa Ey /> Заготовка h14 50 50 60 - - 119,96 100 120,06 119,96 - - />
Точение последо-вательное
h12 40 40 3,6 15 134 119,83 60 119,89 119,83 80 80 />
Точение последо-вательное
h12 40 40 0,18 15
82,7 119,75 60 119,81 119,75 200 160 />
1.Заносим в таблицу последовательность обработкирассматриваемой поверхности от заготовки до готовой детали.
2.Заносим в таблицу значение погрешности установки,которое выбираем по таблицам справочников.
3.Рассчитываем значение пространственных отклонений:
ρа= ∆k* L;
где ∆k –величина удельной деформации литых заготовок мкм/мм, принимается равным 0,5мкм/мм;
L – общая длина заготовки;
ρа = 0,5* 120 = 60 мкм;
ρa´ = ρa* 0,06 = 60*0,06 = 3,6 мкм;
ρa’´ = ρa’* 0,05 = 3,6* 0,05 = 0,18 мкм
4.Определяем расчётные величины минимальных припусков Zbmin по всем технологическим переходам:
Zbmin=Rz+T+ρo·Eу=40+40+3.6·15= 134мкм;
Zbmin= Rz+T+ρo·Eу =40+40+0.18·15=82,7мкм;
5.Определяем расчётный размер:
120-0.25=119,75 мм;
119,75+82,7/ 1000 = 119,83 мм;
119,83+134/ 1000 = 119,96 мм;
6.Определяем максимальные предельные размеры, путёмприбавления к расчётным размерам допусков:
119,75+60/1000=119,81 мм;
119,83+60/1000=119,89 мм;
119,96+60/1000=120,06 мм;
7. Определяем предельные припуски:
Z0max: (119,89-119,81)*1000=80 мкм;
(120,06-119,89)*1000=200мкм;
Z0min(119,83-119,75)*1000=80 мкм;
(119,96-119,83)*1000= 160 мкм;
8. Проверяем правильность расчётов:
Z0max — Z0min = δзаг — δдет
280-240= 100-60
40 =40
Расчет операционного припуска ø215N7Последовательность обработки Элементы припуска
2Zmin
в
(мкм) Расчётный размер в (мм) Допуск δ в (мм) Предельный размер в (мм)
Припуски
в (мкм) Rz Ta ρa Ey
Д
max
Д
min Zmax Zmin
Заготовка
H12 60 60 50 - - 215,496 100 215,496 215,396 - -
Точение черновое
H9 10 20 3 25 2*170 215,156 50 215,156 215,106 340 290 Точение чистовое H7 3 6 0,15 12,5 2*55,18 215,046 10 215,046 215,036 110 70
1. Заносим в таблицу последовательность обработкирассматриваемой поверхности от заготовки до готовой детали.
2. Заносим в таблицу значения погрешности установки
Ey = 100 мкм; Ey = 6 мкм, которые выбираем по таблицам справочников.
3. Рассчитываем значение пространственных отклонений:
ρа= ∆k* L; где
∆k – величина удельнойдеформации литых заготовок мкм/мм, принимается равным 0,5 мкм/мм;
L –общая длина заготовки;
ρа = 0,5* 100 = 50 мкм;
ρa´ = ρa* 0,06 = 50*0,06 = 3мкм;
ρa’´ = ρa’* 0,05 = 3* 0,05 = 0.15 мкм
εу =0,25*100=25
εу =0,25*50=12,5
4. Определяем расчётные величины минимальных припусков2Zbmin повсем технологическим переходам:
2Zbmin = 2* (Tai-1+ Rzi-1+/>)
2Z´bmin = 2* (60+ 60+ />= 2* 170 мкм;
2Z´´bmin = 2* (10+ 20+ />) = 2* 558,87 мкм.
5. Определяем расчётный размер:
215+0,046= 215,046 мм
6. Определяем максимальные предельные размеры, путёмприбавления к расчётным размерам допусков:
215,046+2*55,18/1000 = 215,156мм;
215,156+2*170/1000=215,496мм;
Дmin=Дmax-δ
Дmin=215,496-0,1=215,396
Дmin=215,156-0,05=215,106
Дmin=215,046-0,01=215,036
7. Определяем предельные припуски:
Zmax=Дmaxί-1 –Дmaxί
Z0max: (215,046-215,156)*1000 = 110мкм;
(215,156-215,496)*1000 = 340 мкм;
Z0min: (215,106-215,036)*1000 = 70 мкм;
(215,396-215,106)*1000 = 290 мкм;
8. Проверяем правильность расчётов:
Z0max — Z0min = δз-δд
450-360=100-10
90 = 90
2.2 Расчет режимов резания на две операции, наостальные операции — табличные значения
Автоматно-токарная по формулам
015 точить торец выдерживая размер ø300Н11
Инструмент – резец токарный проходной упорный правый спластиной из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ18879 – 73
t=1мм,S=0,035мм/об, n=1000мин-1
CV=420, T=40мин, х=0,15, у=0,20, m=0,20
KV=KMVKИVKПV=1*1,2*1,09=1,316
Vт= Сv×Kv/(Tm tx Sy)
Vт=/>=313,54м/мин
Pz,y,x=10×Cp×tx×sy×Vn×Kр
Kр= Kмр×Kφр×Kγр ×Krр
/>
Принимаем по паспорту станка n=300об/мин
Определяем минутную подачу
/>
Определяем действительную подачу на зуб
/>
Определяем силу резания
Pz:Cp=200, x=1, y=0,75, n= 0
Kр= 0,62×1,8×1,0 ×1,04×1,04=1,20
Pz =10×200×1×0,8×1×1,2=518 Н
Определяем крутящий момент
/>
Определяем мощность резания
/>
Обработка возможна
Определяем основное время
/>
Точить Ø300 и отверстие Ø215+0,021 мм на 1 проход одновременно.
Подача S=Sm= 0,6/>
t = 1мм
Т =Tтабл= 125 мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=120*0,6*1,25*1,35=121,5м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 400 />
/>/>
N – мощность резания.
/> Pz = Pz табл*К1*К2=135*1,15*1,1=170,775
/> />
/>, где
y – величина перехода инструмента;
l – длина точения;
y1 – длина перебега;
n – частота вращения шпинделя;
S – минутная подача;
i – количество переходов;
y = 2 – 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
Точить канавку Ø 257 мм.
Подача S=Sm= 0,6/>
t = 3мм
Т =Tтабл= 100 мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=137*0,6*1,25*1,35=37,46м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 500 />
/>/>
N – мощность резания.
/> Pz = Pz табл=135
/> />
/>, где
y – величина перехода инструмента;
l – длина точения;
y1 – длина перебега;
n – частота вращения шпинделя;
S – минутная подача;
i – количество переходов;
y = 2 – 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
Точить фаску 2×45°.
Глубина резания: t=0,5 мм
Подача: S=Sm=31 мм/об
Скорость резания: V=Vm=31 м/мин
Частота вращения:n=1000*V/π*D=1000*31/π*215=2122,6 об/мин
принимаем n=2250 об/мин
Мощность резания: Nр=Nm=2,8 кВт
Основное время: То=L/n*Sm*i=215/2250*0,12*1=0,01 мин
Точить фаску 10 о
Подача S=Sm= 0,6/>
t =0,4мм
Т =Tтабл= 160мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=42*0,6*1,25*1,35=42,5м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 400 />
/>/>
N –мощность резания.
/> Pz = Pzтабл*К1*К2=100*1,3*1,2=156
/> />
/>, где
y –величина перехода инструмента;
l –длина точения;
y1 – длина перебега;
n –частота вращения шпинделя;
S –минутная подача;
i –количество переходов;
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
Отрезать заготовку, выдерживая размер ø300Н11
t=0,8мм
Принимаем по паспорту станка S=0,24мм/об
/>
Определяем число оборотов
/>
Принимаем по паспорту станка />/>
/>
/>
/>
Определяем мощность резания
/>
Обработка возможна
Определяем основное время
/>
020 Автоматно-токарная
Точить торец выдерживая размер ø300Н11
Инструмент – резец токарный проходной упорный правый спластиной из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ18879 – 73
t=1мм,S=0,035мм/об, n=1000мин-1
CV=420, T=40мин, х=0,15, у=0,20, m=0,20
KV=KMVKИVKПV=1*1,2*1,09=1,316
Vт= Сv×Kv/(Tm tx Sy)
Vт=/>=313,54м/мин
Pz,y,x=10×Cp×tx×sy×Vn×Kр
Kр= Kмр×Kφр×Kγр ×Krр
/>
Принимаем по паспорту станка n=300об/мин
Определяем минутную подачу
/>
Определяем действительную подачу на зуб
/>
Определяем силу резания
Pz:Cp=200, x=1, y=0,75, n= 0
Kр= 0,62×1,8×1,0 ×1,04×1,04=1,20
Pz =10×200×1×0,8×1×1,2=518 Н
Определяем крутящий момент
/>
Определяем мощность резания
/>
Обработка возможна
Определяем основное время
/>
Точить Ø300 и отверстие Ø215+0,021мм на 1 проход одновременно.
Подача S=Sm=0,6/>
t =1мм
Т =Tтабл= 125мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=120*0,6*1,25*1,35=121,5м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 400 />
/>/>
N –мощность резания.
/> Pz = Pzтабл*К1*К2=135*1,15*1,1=170,775
/> />
/>, где
y –величина перехода инструмента;
l –длина точения;
y1 – длина перебега;
n –частота вращения шпинделя;
S –минутная подача;
i –количество переходов;
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
Точить канавку Ø 257 мм.
Подача S=Sm=0,6/>
t =3мм
Т =Tтабл= 100мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=137*0,6*1,25*1,35=37,46м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 500 />
/>/>
N –мощность резания.
/> Pz = Pzтабл=135
/> />
/>, где
y –величина перехода инструмента;
l –длина точения;
y1 – длина перебега;
n –частота вращения шпинделя;
S –минутная подача;
i –количество переходов;
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
Точить фаску 2×45°.
Глубина резания: t=0,5 мм
Подача: S=Sm=31мм/об
Скорость резания: V=Vm=31м/мин
Частота вращения: n=1000*V/π*D=1000*31/π*215=2122,6об/мин
принимаем n=2250 об/мин
Мощностьрезания: Nр=Nm=2,8квт
Основноевремя: То=L/n*Sm*i=215/2250*0,12*1=0,01мин
Точить фаску10о
Подача S=Sm=0,6/>
t =0,4мм
Т =Tтабл= 160мин
Скорость резания:
V=Vтабл*К1*К2*К3=42*0,6*1,25*1,35=42,5м/мин
К1=0,6
К2=1,25
К3=1,35
/>
Принимаем по паспорту станка nд = 400 />
/>/>
N –мощность резания.
/> Pz = Pzтабл*К1*К2=100*1,3*1,2=156
/> />
/>, где
y –величина перехода инструмента;
l –длина точения;
y1 – длина перебега;
n –частота вращения шпинделя;
S –минутная подача;
i –количество переходов;
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 = />
/>
025 Вертикально-сверлильная по формулам
Сверлить 1 отверстие D=10м.
Определим глубину резанья
t=0,5*D=0,5*10=0,5мм.
Назначаем подачу
S=Sтабл=0,25 мм/об [1.стр.277табл.25]
Определяем период стойкости резца
Т=45 мин [1.стр.279табл.30]
Определим скорость резанья
/>,
Кv= Kмv*Кnv*Kuv*Kтu,
Кv=1,48*0,8*1*1 =1,18 [1.стр.278табл.28]
Сv = 7,01
y = 0,70
q =0,42
m =0,20
/>м/мин
Определим частоту вращения шпинделя
/>
/>об/мин
Принимаем по паспорту станка nд=800об/мин [4]
Определяем действительную скорость резания
/>
/>об/мин
Определим мощность, затрачиваемую на резания
/>
/>,
Cp=68, y=0,7, x=0 [1.стр.273табл.22]
/>
/>
/>
Определим основное технологическое время
/>,
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 =10/2=5 мм
n =180об/мин
S =0,25мм/об
/>мин
030 Вертикально-сверлильная(Зенковка)
1. Глубина резания: t=0,5 мм
2. Подача: S=Sm=0,12мм/об
3. Скорость резания: V=Vm=31м/мин
4. Частота вращения: n=1000*V/π*D=1000*31/π*10=987,2об/мин
принимаем n=1000 об/мин
5. Мощность резания: Nр=Nm=2,8 квт
6. Основное время: То=L/n*Sm*i=10/1000*0,12*1=0,2 мин
035Вертикально-сверлильная(Резьбонарезная)
Глубина резания: t=0,5 мм
Подача: равна шагу резьбы, т.е. S=0,12мм/об
Скорость резания: V=Vm=35 м/мин
Частота вращения: n=1000*V/π*D=1000*35,8/π*10=1124об/мин
принимаем n=1000 об/мин
Мощность резания: Nр=Nm=2,8 квт
Основное время: То=L/n*S+ L/nо*S,
где nо=Р*n=0,5*1000=500об/мин
L=ℓо+ℓn+ℓвр=20+2+1=23
где ℓвр=ℓn-1*2Р=2-1*2*0,5=1
То=239/1000*0,5+23/500*0,12=0,064+0,12=0,184мин
040 Вертикально-сверлильная
Сверлить 1 отверстие D=10м.
Определим глубину резанья
t=0,5*D=0,5*10=0,5мм.
Назначаем подачу
S=Sтабл=0,25 мм/об [1.стр.277табл.25]
Определяем период стойкости резца
Т=45 мин [1.стр.279табл.30]
Определим скорость резанья
/>,
Кv= Kмv*Кnv*Kuv*Kтu ,
Кv=1,48*0,8*1*1=1,18 [1.стр.278табл.28]
Сv = 7,01
y =0,70
q =0,42
m =0,20
/>м/мин
Определим частоту вращения шпинделя
/>
/>об/мин
Принимаем по паспорту станка nд=800об/мин [4]
Определяем действительную скорость резания
/>
/>об/мин
Определим мощность, затрачиваемую на резания
/>
/>,
Cp=68, y=0,7, x=0 [1.стр.273табл.22]
/>
/>
/>
Определим основное технологическое время
/>,
y = 2– 3 мм,
y1 = 2 – 3 мм,
l = D/2 =10/2=5 мм
n =180об/мин
S =0,25мм/об
/>мин
045 Вертикально-сверлильная(Зенковка)
1. Глубина резания: t=0,5 мм
2. Подача: S=Sm=0,12мм/об
3. Скорость резания: V=Vm=31м/мин
4. Частота вращения: n=1000*V/π*D=1000*31/π*10=987,2об/мин
принимаем n=1000 об/мин
5. Мощность резания: Nр=Nm=2,8 квт
6. Основное время: То=L/n*Sm*i=10/1000*0,12*1=0,2 мин
050 Вертикально-сверлильная(Резьбонарезная)
Глубина резания: t=0,5 мм
Подача: равна шагу резьбы, т.е. S=0,12мм/об
Скорость резания: V=Vm=35м/мин
Частота вращения: n=1000*V/π*D=1000*35,8/π*10=1124об/мин
принимаем n=1000 об/мин
Мощность резания: Nр=Nm=2,8 квт
Основное время: То=L/n*S+ L/nо*S,
где nо=Р*n=0,5*1000=500об/мин
L=ℓо+ℓn+ℓвр=20+2+1=23
где ℓвр=ℓn-1*2Р=2-1*2*0,5=1
То=239/1000*0,5+23/500*0,12=0,064+0,12=0,184мин
070 Шлифовальная
Шлифовать Ø52-0,019мм.
Подача Sт = 0,5/>
Vк = 30 />
Vз = 25/>
t = 0,01 мм.
Частота вращения круга
/>/>
Принимаем по паспорту станка nд = 183/>
Мощность резания
Nр=Nm=1,1 квт
Основное время: То=L/n*Sm=120/183*0,5=0,32 мин
2.3 Техническое нормирование всех операций
Технические нормы времени устанавливаются для каждойоперации в соответствии с запроектированным технологическим процессом с учётомопределённых организационных условий.
Техническая норма времени характеризует время,необходимое для выполнения определённой работы в условиях данного производствас учётом передового опыта и современных достижений техники, технологии иорганизации производства. Вместе с тем техническая норма является переменной вовремени величиной, так как по мере совершенствования технологического процессаеё следует проверять и пересматривать, отображая тем самым улучшениеорганизации труда, внедрение новой техники и накопление опыта работникамизавода в соответствии с их культурным и техническим ростом. Технические нормывремени являются исходными расчётными величинами для определенияпроизводственной мощности рабочего места, участка, цеха, а также длясоставления предварительной калькуляции себестоимости обработки
Время работы состоит изподготовительно-заключительного времени, оперативного и времени обслуживаниярабочего места.
Время перерывов в работе включает перерывы на отдых(если он предусмотрен условиями работы) и естественные надобности.
Подготовительно-заключительное время – это время,затрачиваемое рабочим на ознакомление с работой, подготовку к работе (наладкастанка, приспособлений, инструментов для изготовления партии деталей), а такжена выполнение действий, связанных с окончанием данной работы (съём со станка ивозврат приспособлений и инструментов, сдача обработанных заготовок).
Оперативное время – время, непосредственнозатрачиваемое на выполнение данной операции. Оно повторяется с каждойобрабатываемой заготовкой или периодически – с каждой группой из несколькиходновременно обрабатываемых заготовок. Оперативное время – это сумма основногои вспомогательного времени.
Технологическое (основное) время – это время,затрачиваемое непосредственно на обработку заготовки, то есть на изменение еёформы, размеров и состояния.
Вспомогательное время – это время, затрачиваемое наразличные вспомогательные действия рабочего, непосредственно связанные сосновной работой (установка, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки,пуск станка, его останов, измерение, изменение режимов резания).
Время обслуживания рабочего времени – это время,затрачиваемое рабочим на уход за своим рабочим местом на протяжении всего временивыполнения данной операции. Оно складывается из времени организационногообслуживания (осмотр, смазывание, очистка станка) и времени техническогообслуживания (подналадка станка, смена, заточка и подналадка режущегоинструмента).
Штучное время рассчитывается по формуле:
/>
где />основноеили машинное время;
/>вспомогательное время;
/>время обслуживания рабочего места;
/>время на отдых и личные надобности.
В серийном типе производства, когда детали передаютсяпартиями, рассчитывается штучно-калькуляционное время:
/>
где />штучноевремя;
/>подготовительно-заключительное время;
/>количество деталей в партии.
015 Нормирование автоматно-токарная операции
/>
/>
/>
020 Нормирование автоматно-токарная операции
/>
/>
/>
025 Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
030 Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
035 Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
040 Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
045Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
050 Нормирование вертикально-сверлильной операции
/>
/>
070 Нормирование кругло-шлифовальной операции
/>
/>
2.4 Описание и расчет режущего инструмента дляобработки торцевой поверхности под углом 10º
Все виды режущего инструмента состоят из двух основныхчастей: Рабочей части, содержавшей лезвие
Крепежной части, предназначенной для установки икрепления режущего инструмента в технологическом оборудование илиприспособлении. Различного вида хвостовики, посадочные отверстия, державки.
Резцы имеют следующие углы, которые определяютсясогласно ГОСТ 25762-83.
Главный задний угол α — угол в главной секущейсяплоскости, между задней поверхностью лезвия и плоскость резания.
Главный передний угол γ — угол в главной секущейсяплоскости, между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью.
Угол наклона кромки λ – угол в плоскости резаньямежду режущей кромкой и основной плоскостью.
Угол в плане φ – угол в основной плоскости междуплоскостью резанья и рабочей части.
Главный угол заострения ε – угол в главнойсекущейся плоскости между передней и задней поверхностью резца.
Для обработки данной поверхности выбираем проходнойотогнутый резец, с пластинами из быстрорежущей стали ГОСТ 18868 — 73
Расчёт проходного отогнутого резца
2.5 Описание и расчет измерительного инструмента дляконтроля расположения 4 отв. ø10
Повышение качества продукции машиностроения во многомзависит от правильной организации технологического контроля и применения прогрессивныхметодов контроля. Рост объемов выпуска однородной продукции требует обеспеченияоднородности основных параметров в каждом изделии и сохранения необходимогоуровня качества выпускаемой продукции в процессе производства.
Комплексный калибр для контроля расположения 4 отв.ø10 на расстоянии 230
1. ПРп = Дmin + До + Нк/2 (5стр. 123)
Дmin=10 мм До=20 мкм Мк=10 (5стр.124)
ПРп=10+0,02+0,01=10,03 мм
2. ПРп=Дmin-yп
Дmin=10 yв=0 мм (5стр.124)
ПРп=10-0=10 мм
Дmax=10+0,12=10,12